月球上升“织物版”五星红旗,背后是硬科技支撑

  嫦娥五号登月堪称一部现实版的大片,这部惊心动魄的大片背后,是全方位硬科技和软科技的支撑。   一张“五星红旗亮相月球”的图片,刷屏了网络。   据新京报报道,12月3日23时10分,嫦娥五号上升器月面点火,3000牛发动机工作约6分钟后,顺利将携带月壤的上升器送入到预定环月轨道,成功实现我国首次地外天体起飞。而在点火起飞前,着陆器上升器组合体携带的一面“织物版”五星红旗成功展开。   月球这抹“中国红”,必将记入史册   这是我国在月球表面首次实现国旗的“独立展示”,也是继嫦娥三号、四号任务后国旗又一次在月球亮相。相比嫦娥三号、四号以及玉兔月球车上喷涂的国旗,嫦娥五号的国旗是一面真正的旗帜。据回传影像显示,五星红旗在阳光照耀下,“中国红”格外鲜艳。   嫦娥五号登月堪称一部现实版的大片,这部惊心动魄的大片背后是全方位硬科技和软科技的支撑。此前,美国成功登陆月球并插上星条旗,成为人类航空航天史上经典一幕。如今,月球上的这抹“中国红”也必将记入史册。   事实上,考虑到月球上没有风、表面有正负150摄氏度的温差、电磁辐射等独特的天文地理环境,在月球上独立展示国旗看似简单,困难却极大。但中国技术也独具特色、自成系统。   比如,经过1年多试验,研究人员通过高低温试验才发现,卷轴形式展开的国旗较平整,不会出现褶皱等情况。要解决的,还有国旗的织物材料和是否褪色等难题。反复试验后,研究人员最终选出二三十种纤维材料,再进行热匹配性、耐高低温、防静电、防月球尘埃等物理试验,最终才找到一种合适的新型复合材料。   此外,中国的国旗采用的是杆系结构,使用二级杆的方式来呈现,是航天系统里比较成熟的技术。要考虑的是支架系统承受冷热交变、空间辐照、极低真空等恶劣环境考验,任何不当都可能造成国旗无法展开,如发生冷焊(两块接触金属在太空极低真空环境下会粘连在一起)。为此,需对系统所有机构和关键位置都进行防冷焊处理。   这些,都无不体现了科研人员的智慧、科技的强大力量和魅力。   首次地外天体起飞,技术难度有点高   值得一说的是,嫦娥五号实现了我国首次地外天体起飞,这殊为不易——航天器在地外天体表面起飞,是一项极为重要的航天技术,此前只有美国和苏联(俄罗斯)两国能完成。能掌握这样更高难度的技术,也展示了中国在空间技术上的诸多突破。   要在月球表面升空,需要解决的是升空的动力和上升时的姿势。月亮引力只有地球的1/6,实际需要的动能会更小。这难度虽不大,但航天器的垂直上升、姿态调整和轨道射入都需精确计算和控制。升空后,也还要经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段,才能进入预定轨道。   上升器在起飞之初的一小段距离内不能进行姿态调整,此后要根据之前收到的参数进行调整,才能竖直上升。到达一定高度后,还要在GNC系统的统一指令下,让主发动机和姿态控制发动机共同整合,使上升器按既定程序拐弯,并以适宜角度转入轨道入射段。   上升器从月面起飞约飞行6分钟、250千米后,再进入与轨道器和返回器组合体交会对接的初始轨道。上升器启动交会对接程序,还要飞行几圈,完成4次远程导引后,才能实施交会对接,把采集到的约2千克月壤转移到返回器。   一言以蔽之,嫦娥五号登月以及未来几天的降落地面,是中国科研人员一系列高难技术支撑的结果,每一个环节都离不开精心设计和技术创新。而首次做到地外天体表面起飞,证明中国已跻身于世界航天俱乐部第一梯队,也为未来进一步探测深空和载人到达月球创造了条件。路漫漫其修远兮,但迈出这一大步,无疑会让我们离“航天强国梦”更近。   □张田勘(科普专栏作家) +1 (责任编辑:admin)